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1、金屬的性質(zhì)和金屬材料
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解常見(jiàn)金屬的特性及其應(yīng)用;
2.通過(guò)對(duì)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)習(xí)利用實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)和變化的方法;
3.通過(guò)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度和金屬跟某些鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),探究金屬的活動(dòng)性順序。
4.了解生鐵和鋼等重要的合金,認(rèn)識(shí)加入其他元素可以改良金屬特性的重要性;
5.初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途的觀點(diǎn)。
重點(diǎn):使學(xué)生初步形成物質(zhì)性質(zhì)決定物質(zhì)用途的觀點(diǎn)。
難點(diǎn):金屬活動(dòng)性順序的理解和應(yīng)用
課時(shí)建議
共2課時(shí)
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、金屬物理性質(zhì)
教學(xué)過(guò)程
第一課時(shí)
創(chuàng)設(shè)情境
1912年,英國(guó)斯科特探險(xiǎn)隊(duì)的船只,在去南極的途
2、中,因天氣十分寒冷,可是用于取暖的煤油卻漏光了,以致探險(xiǎn)隊(duì)員全部?jī)鏊涝谀蠘O冰原。原來(lái)裝煤油的鐵桶是用錫焊接的,而錫卻莫名其妙地化為了灰塵。1867年冬天,俄國(guó)彼得堡海軍倉(cāng)庫(kù)的大批錫磚,一夜之間不翼而飛,留下了泥土一樣的灰色粉末。
聽(tīng)了上面兩個(gè)小故事,你能猜出產(chǎn)生事故的原因嗎?
在日常生活中,你碰到過(guò)類(lèi)似因?yàn)椴磺‘?dāng)使用金屬而導(dǎo)致的尷尬事嗎?說(shuō)出來(lái)聽(tīng)聽(tīng)。
現(xiàn)在,你最想知道哪些關(guān)于金屬材料的知識(shí)?
活動(dòng)探究
金屬材料和非金屬材料在物理性質(zhì)上的差異:小組協(xié)商選擇你認(rèn)為有價(jià)值的金屬和非金屬材料,自己確定研究方案,從光澤、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、熔點(diǎn)等多方面進(jìn)行比較。
現(xiàn)在,你知道金屬材
3、料具有哪些共同的物理性質(zhì)嗎?
知識(shí)共享
在日常生活中,你經(jīng)常用到哪些金屬材料?你能設(shè)計(jì)出更別致的用途嗎?有興趣的同學(xué),請(qǐng)你走上講臺(tái),為我們做一次精彩的演說(shuō)!現(xiàn)在,你知道金屬材料的物理性質(zhì)和用途有哪些關(guān)系了嗎?
歸納整合
通過(guò)本節(jié)課的研究,學(xué)到了哪些知識(shí)?有什么全新的體驗(yàn)?請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)。
二、金屬活動(dòng)性順序
【問(wèn)題情境1】早在1776年,亨利·卡文迪就發(fā)現(xiàn)金屬能置換出酸中的氫。在學(xué)習(xí)酸的知識(shí)時(shí),我們已經(jīng)知道鹽酸、稀硫酸能與鋁、鐵等金屬反應(yīng)放出氫氣,但是否所有的金屬都能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)放出氫氣呢?金屬與鹽酸、稀硫酸放出氫氣的反應(yīng)劇烈程度是否相同呢?
【學(xué)生討論】大膽提出假設(shè)
【探
4、究實(shí)驗(yàn)1】在3支試管中各加入少量等體積、等濃度的鹽酸(或稀硫酸),分別在試管中加入經(jīng)砂紙打磨過(guò)的潔凈的鐵釘、1根鎂條和銅絲,觀察反應(yīng)現(xiàn)象,并比較其反應(yīng)的劇烈程度。
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并分析得出結(jié)論:(1)上述實(shí)驗(yàn)中,能與稀鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)置換出氫氣的金屬有 。(2)金屬與稀鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)置換出氫氣的劇烈程度為 。(3)活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能與稀鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)置換出氫氣,金屬的活動(dòng)性越強(qiáng),金屬與鹽酸、稀硫酸放出氫氣的反應(yīng)越劇烈。據(jù)此,你認(rèn)為鎂、銅、鐵的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? 。
【問(wèn)題情境2】我國(guó)勞動(dòng)人民在十六世紀(jì)就已發(fā)現(xiàn)鐵與銅
5、鹽溶液作用能得到金屬銅。西漢的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中的“曾青(2CaCO3﹒Cu(OH)2)得鐵則化為銅”、東漢的《神農(nóng)本草經(jīng)》中的“石膽(CuSO4·5H2O)能化鐵為銅”等的記載。金屬與某些鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng),也可說(shuō)明金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱?;顫娦暂^強(qiáng)的金屬能將活潑性較弱的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。
【探究實(shí)驗(yàn)2】通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較銅、鐵兩種金屬的金屬活動(dòng)性。
【教師指導(dǎo)】每2個(gè)同學(xué)為一小組,完成該探究實(shí)驗(yàn),要注意科學(xué)探究的步驟,同時(shí)完成下列表格:
你的假設(shè): ;
實(shí)驗(yàn)方案:
6、 ;
;
實(shí)驗(yàn)記錄: ;
你的結(jié)論: 。
【學(xué)生發(fā)言】一些同學(xué)到前面來(lái)介紹研究成果。
【師生共同總結(jié)】老師、學(xué)生共同總結(jié)一節(jié)課中的收獲
第二課時(shí)
師生交流
要把“神舟”5號(hào)飛船(如圖)送入太空,就需要推力很大的宇宙火箭,并且要求火箭的飛行
7、速度達(dá)到每秒8公里以上才行。在這樣快的速度下,火箭外殼與大氣摩擦將會(huì)產(chǎn)生上千度的高溫。與此同時(shí),當(dāng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),還要噴出幾千度的高溫氣流,這樣一來(lái),火箭尾部就得承受攝氏四千度以上的高溫。(可訪問(wèn):
結(jié)合教材表8-1,談?wù)勀愕南敕ā?
事實(shí)上,目前已制得的純金屬只有90余種。由于科學(xué)技術(shù)的日新月異,僅有的這些純金屬已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防技術(shù)現(xiàn)代化的需求。因此合金材料應(yīng)運(yùn)而生。
活動(dòng)探究
合金材料與純金屬材料在物理性質(zhì)上的差異:小組協(xié)商選擇你認(rèn)為有價(jià)值的合金材料與純金屬材料,自己確定研究方案,從光澤、顏色、硬度、熔點(diǎn)等多方面進(jìn)行比較。
現(xiàn)在,你知道合金材料有哪些優(yōu)良的物理性能
8、了嗎?
拓展探究
設(shè)計(jì)與辯論:綜合考慮飛行中火箭的實(shí)際情況:①設(shè)計(jì)出制造火箭外殼所用材料的物理指標(biāo);②公開(kāi)辯論所設(shè)計(jì)物理指標(biāo)的可行性。
歸納整合
通過(guò)本節(jié)課的研究,學(xué)到了哪些知識(shí)?有什么全新的體驗(yàn)?請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)。
能力訓(xùn)練題
(1)運(yùn)用金屬活動(dòng)順序表,回答下列問(wèn)題。
(A)在學(xué)習(xí)常見(jiàn)酸的性質(zhì)時(shí),曾提到它們都能夠跟“某些金屬”發(fā)生置換反應(yīng)。你認(rèn)為這里的“某些金屬”是指金屬活動(dòng)順序表中的哪些金屬?
(B)人類(lèi)到十九世紀(jì)才冶煉出金屬鋁單質(zhì),為什么獲得單質(zhì)鋁要比獲得單質(zhì)銅晚得多?
(C)為什么自然界中金、銀能以單質(zhì)存在,而其他大多數(shù)金屬都不是以單質(zhì)的形式存在?
(D)你知道鋁和鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的順序了嗎?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋁和鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。
(E)化工生產(chǎn)上許多接觸到稀鹽酸的設(shè)備都要在鋼鐵表面搪瓷,許多零部件(如閥門(mén))用銅制造,而不用鋼鐵制造。你能說(shuō)出其中的道理嗎?
(2)下列物質(zhì)中,屬于金屬材料的是( )
(A)銅 (B)氧化鐵 (C)碳 (D) 生鐵
(3)查閱有關(guān)資料,比較鋼與鐵的性能差異。